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EP0081219A2 - Vorrichtung zur Temperaturmessung von Koksofenkammerwänden - Google Patents

Vorrichtung zur Temperaturmessung von Koksofenkammerwänden Download PDF

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Publication number
EP0081219A2
EP0081219A2 EP82111240A EP82111240A EP0081219A2 EP 0081219 A2 EP0081219 A2 EP 0081219A2 EP 82111240 A EP82111240 A EP 82111240A EP 82111240 A EP82111240 A EP 82111240A EP 0081219 A2 EP0081219 A2 EP 0081219A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
temperature
push rod
coke
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP82111240A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0081219A3 (de
Inventor
Wilhelm Dr. Ing. Stewen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr C Otto and Co GmbH
Original Assignee
Dr C Otto and Co GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr C Otto and Co GmbH filed Critical Dr C Otto and Co GmbH
Publication of EP0081219A2 publication Critical patent/EP0081219A2/de
Publication of EP0081219A3 publication Critical patent/EP0081219A3/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B45/00—Other details
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B21/00—Heating of coke ovens with combustible gases
    • C10B21/10—Regulating and controlling the combustion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B33/00—Discharging devices; Coke guides
    • C10B33/08—Pushers, e.g. rams
    • C10B33/10—Pushers, e.g. rams for horizontal chambers
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
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    • G01J5/061—Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
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    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0846—Optical arrangements having multiple detectors for performing different types of detection, e.g. using radiometry and reflectometry channels
    • G—PHYSICS
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    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0875—Windows; Arrangements for fastening thereof

Definitions

  • the invention relates to a device for measuring the temperature of coke oven chamber walls.
  • the temperature of the coke oven chamber walls determines the coking process.
  • the coke oven chamber walls are heated via adjacent heating walls, the large surfaces of the chamber walls having to be heated in such a way that a uniformly cooked coke is obtained.
  • Uniformly cooked coke has the same residual volatile content everywhere.
  • the prerequisite for this is that the heat quantity corresponding to the heat requirement of this point is supplied to each point of the chamber wall by the combustion of the heating gases.
  • the heating gases are guided in the heating wall by heating cables in a vertical direction from bottom to top and sometimes burn at different heights with excess air.
  • the subdivision of the heating walls into a large number of heating trains ensures that the large amounts of gas are regulated and properly distributed over the entire heating wall.
  • the heating cables are used to meter the amount of heat to be supplied in the longitudinal direction of the heating wall in accordance with the heat requirement rising to the coke side due to the conicity of the furnace chambers (horizontal distribution). It is also important that the heat intensity is evenly distributed in each vertical direction.
  • the heating control is usually carried out by measuring the nozzle stone temperature in the heating elements of the heating wall, i.e. on the side of the chamber wall facing away from the charcoal.
  • This measurement is carried out with a pyrometer by operators and is characterized on the one hand by a considerable amount of work and on the other hand by a relatively great lack of clarity with regard to uniform heating.
  • the blurring results from the distance of the temperature measuring point from the chamber wall surface coming into contact with the coal.
  • the uniform temperature of this chamber wall surface in particular on the side facing the insert coal, is decisive for the uniform cooking of the coke. At relatively large intervals, the temperature is therefore brought up to the measured chamber wall surfaces. This also happens through the filling holes with a pyrometer, but affects the furnace operation to a considerable extent.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device with which heating control of the chamber walls can be carried out with as little personnel expenditure and great accuracy as possible, with each manipulation of the furnace, on the side facing the insert coal.
  • this is achieved by at least one pyrometer with an upstream lens attached to the push rod.
  • the cooked coke of each oven chamber is pressed out of the oven chamber with the push rod.
  • the push rod moves a shield that pushes the coke in front of it through the furnace chamber and is moved through the entire furnace chamber.
  • the inventive attachment of the optics upstream of the pyrometer to the pressure rod causes the optics to move through the furnace chamber together with the pressure rod. In this way, the optics cover the entire width of a chamber wall surface.
  • the optics are expediently mounted perpendicular to the chamber wall, i.e. transverse to the longitudinal axis of the push rod.
  • the temperature is measured at the two opposite furnace chamber wall surfaces by means of different pyrometers and upstream optics. This is done with optics installed in a fixed position.
  • a movable optic can also be used, which is pivoted at intervals against each of the opposite furnace chamber wall surfaces and which allows a temperature measurement after each pivoting process. This ent- there are temperature measuring points on each furnace chamber wall that are spaced apart according to the swiveling process exhibit.
  • the pivoting process is chosen so that the distance between two adjacent temperature measuring points on a furnace chamber wall surface does not exceed the degree of division of the heating cables of the associated heating wall.
  • two Py are rometermeßstellen with associated optics approximately at a distance on the push rod attached to the same as the height of the carbon impurities, so that the temperature at the top and bottom of the oven chamber wall surface is measured for each furnace chamber wall surface, respectively.
  • This is primarily intended for coke ovens with heating gases guided vertically from bottom to top through the heating trains in order to measure an undesirable drop in temperature in the vertical direction on the furnace chamber wall surfaces.
  • a pyrometer movable in the vertical direction with the optics is provided, or in addition to the two fixed pyrometers provided for each furnace chamber wall surface, further pyrometer measuring points with optics are added.
  • the optics which can be moved in the vertical direction, enable any number of measuring points in the vertical direction.
  • a large number of desired measuring points in the vertical direction can be achieved with a corresponding large number of fixed optics.
  • the optics should consist of an optical fiber cable enclosed by a cooling jacket with an upstream quartz window.
  • the quartz window is inherently heat-resistant and can also be protected against unwanted heat by pulling the cooling jacket forward.
  • the cooling jacket is in its simplest design is designed only as a heat-resistant jacket.
  • the cooling jacket preferably has water cooling or air cooling.
  • air cooling there are further advantages if the air supplied to the cooling jacket emerges again at least partially at the quartz window against the quartz window. In this case, the emerging cooling air simultaneously cools the quartz window and keeps it free of dust or carbon particles. Otherwise, conceivable contamination of the quartz window can be taken into account by designing the pyrometer as a quotient pyrometer.
  • the older proposal therefore assumes that the heat radiation can be conducted out of the coke oven via the optical fiber cable and that the pyrometer can be arranged in such a way that it does not come into contact with the furnace atmosphere.
  • the heat radiation is to be converted directly to the push rod in the measuring signals, ie the power absorbed by the optical system on the printhead
  • heat radiation is transformed rather than optical fiber cables directly at the measuring head into an electrical current signal.
  • a preamplifier is preferably interposed.
  • the current signal is sent to the evaluation unit via flexible cables, where it is converted into a recorder diagram.
  • the measuring head installed close to the print head of the print rod consists of the optics, the preamplifier and a temperature sensor for the temperature in the measuring head, with which an alarm signal is triggered when the specified permissible temperature limit values are exceeded.
  • the entire measuring head is constantly cooled with water.
  • the water is drawn off from a storage container with a pump and, after flowing through the measuring device, is circulated via air coolers.
  • the supply and drain lines for the cooling water to the cooling According to the invention, the electrical lines are either arranged next to them or enclose the electrical lines in the part exposed to the furnace atmosphere.
  • pyrometers with upstream optics are attached to a push rod, not shown.
  • the connection to the push rod is preferably made via spacers with low thermal conductivity.
  • the fiber optic cable can also be routed in the pushrod.
  • Two pyrometers with upstream optics lie opposite each other on both sides of the push rod and their optics are directed away from each other and perpendicularly away from the push rod against the vertical plane of the coke oven chambers.
  • Two opposing pairs of quotient pyrometers and optics are attached to the push rod at a vertical distance from one another, so that a subsequent temperature measurement takes place at the upper and lower ends of the furnace chamber wall surfaces.
  • each pyrometer is designed as a ratio pyrometer 1.
  • each quotient pyrometer 1 has a glass fiber light guide 2 with an upstream window 3 that Quartz or other heat-resistant, transparent material.
  • the light guide 2 is designed so long that the front end of the light guide 2 with the window 3 ends just behind the sign at the front end of the push rod.
  • the light guide 2 consists of several glass fiber cables arranged side by side, each having an inner diameter of approximately 1 mm and to which the window 3 is glued.
  • the number of fiber optic cables is five. Instead of the five fiber optic cables with approx. 1 mm, a single fiber optic cable with an inner diameter of 5 mm can also be used. The five fiber optic cables allow better cooling compared to the single, thick fiber optic cable.
  • the fiber optic cables are flexible and easily allow the front end, which is located on the shield, to be bent.
  • the optical waveguide is shown in simplified form without angling. The bend serves to measure the rays emanating perpendicularly from this furnace chamber wall surface during a subsequent temperature measurement on a furnace chamber wall surface.
  • the quartz window allows a temperature load of 400 C. It is 3 to 10 cm thick and can be glued to the light guide 2 with sufficient security; 0 the adhesives must be temperature-resistant up to 300 ° C.
  • the light guides are coated with Hytrel, which can withstand a temperature load of up to approx. 150 C without affecting the internal fiber optic cables.
  • a cooling jacket made of VA steel is also provided. The cooling jacket 4 extends over the entire length with which the light guide 2 together with the push rod in the coke oven when pressing the coke chamber is moved into it.
  • the cooling jacket 4 has an inner tube 5 of smaller diameter, so that there is a distance between the light guide 2 and the inner tube 5 and between the inner tube 5 and the outer jacket of the cooling jacket 4 there is a distance that the supply of a cooling medium, in the exemplary embodiment water, through an inflow opening 6 and drainage through a drain 7 enables.
  • the feed 6 opens at the inner tube and forces the cooling water to first flow along the light guide 2 until it can exit the inner jacket 5 at the window 3 and flow along the outer jacket of the cooling jacket 4 to the drain 7.
  • the cooling jacket 4 is pulled out beyond the window 3, as designated by 8, and thereby ensures special cooling of the window 3.
  • a cooling jacket 4 without an inner tube 5 and drain 7 is provided. Air or another gaseous coolant is then fed through the inflow 6 and exits at the end of the cooling jacket which is brought forward at the window 3 against the window through outlet openings, not shown. This results in constant cleaning of the window, i.e. Keeping the window free of dirt and cooling the window at the same time.
  • the cooling jacket is provided with a bandage j made of ZrO 2 or asbestos or another suitable ceramic-based material 14.
  • air for rinsing the window and cooling water can be placed in a second jacket as described, both in one jacket.
  • the light guide 2 is provided with an optical coupling at the transmitter-side end, ie at the end facing the quotient pyrometer 1, so that the light guide can be easily replaced if damaged.
  • the replacement of the light guide requires a corresponding detachable connection in the cooling jacket and / or a detachable connection of the cooling jacket 4 on the push rod.
  • the quotient pyrometer 1 is fixed at the pressure point and designed for measuring wavelengths 0.7 to 1.4 ⁇ for temperature ranges between 650 and 1400 C or 800 and 1800 C.
  • Quotient pyrometers are optical temperature measuring devices in which the temperature measurement is carried out on two closely spaced wavelengths, from the measured variables of which the quotient is formed. This considerably reduces the display error caused by the emission factor. In addition, influences due to contamination of the optics, ie the window 3, water vapor and the like are largely eliminated.
  • the quotient pyrometer 1 is set in time intervals by a timing relay 9.
  • the timing relay is controlled via the current consumption during printing, i.e. Coke press.
  • the measured values resulting from the interval temperature measurement are recorded with a recorder 10.
  • Time relay 9 and recorder 10 are mounted in a fixed position opposite the movable push rod.
  • the necessary operative connection with the quotient pyrometer 1 is achieved by flexible lines 11 with automatic winding not shown.
  • the recorder 10 is arranged in the driver's cab of the printing machine, not shown.
  • each printing process takes place with the beginning of the current consumption With the intervals given by the time relay, a non-contact surface temperature measurement by each quotient pyrometer 1.
  • the surface temperatures of the walls are usually between 1000 and 1300 C. In the oven itself there are temperatures between 900 and 1100 C.
  • the pyrometer 1 is on those of the coke oven walls outgoing radiation calibrated. This is done with the help of a body of known radiation. This calibration process is also referred to as calibrating the measuring devices.
  • the temperature values measured in the pyrometer 1 occur in the form of voltage values and are converted into ampere values in a converter 12.
  • the output of the converter is between 0 and 20 mA.
  • the output values go into printer 10, which is operated with alternating current (220 V, 50 Hz).
  • the timing relay 9 as a pulse generator and a relay 13 are connected between printer 10 and converter 12.
  • the relay 13 is closed when the current is drawn at the start of the printing process.
  • the relay 13 is operated with alternating current (24 V, 50 Hz);
  • the timing relay 9 is operated with the same current and operates as a pulse generator with a range between 0 to 20 seconds and is set to two seconds in the exemplary embodiment.
  • a temperature profile is recorded by the temperature measurement according to the invention, ie the heating is checked on the coke oven chamber surface coming into contact with the coking coal and is consequently much more intensive than in the case of conventional measurements. Every manipulation on each individual furnace is accompanied by the recording of the temperature profile. The uncertainties of previous manual measurements in the accuracy and in the sequence of the measurements are eliminated. The accuracy and speed of the measurements are extreme high. With the help of the printer, a diagram is ejected, which the heating engineer can use immediately and immediately for checking and making corrections. Mechanical temperature measurement eliminates a number of manual tasks and has a significant rationalization effect.
  • Figure 3 shows a measuring head according to the invention, which consists of an optics 20 and a transducer 21 for absorbed heat radiation.
  • the measuring head is arranged on the print head of the pressure rod in such a way that its window 22 of the optics 20 absorbs heat radiation in the same way as the window 3 according to FIGS. 1 and 2.
  • the optics 20 concentrates the heat radiation falling through the window 22 onto the transducer 21, which is designed in any way as a temperature sensor. This can be the case in the form of a quotient pyrometer or in the simple form of a thermocouple.
  • the converter 21 converts the heat radiation received into a current signal which is amplified in a preamplifier 23 which is arranged in the measuring head.
  • the current signal amplified in this way is switched off via a cable 24! scoring supplied, which works in the same way as that of Figure 2.
  • the evaluation unit includes a chart recorder.
  • the measuring head according to the invention also has a temperature sensor for the temperature in the measuring head, with which an alarm is triggered when the predetermined permissible temperature limit values are exceeded.
  • the entire measuring head is constantly cooled with water.
  • the water is drawn off from a storage container with a pump and, after flowing through the measuring head, is circulated through air coolers.
  • the water circulation is about! 100 rpm.
  • the water supply in the measuring head is 25; draws.
  • the supply line and drain line for the cooling water is provided in the area of the pressure rod with a corrosion-resistant jacket made of VA steel. The feed The supply and drain line for the cooling water is led along the push rod to the measuring head.
  • air cooling is provided on the measuring head.
  • the air emerges from an annular nozzle 26 at the window 22 and at the same time cools or cleans the window 22 of dust and contamination.
  • the air line is laid together with the water supply and drain line on the push rod.
  • the fourth line is a six-wire electrical cable to the measuring head, which has the task of supplying the amplifier 23 and receives the measuring signal and the signal from the temperature sensor in the measuring head.
  • the cable 24 is flexible, at the same time armored or coated with PTFE (polytetrafluoroethylene).
  • the armor is used for thermal insulation if the line 24 is directly exposed to the heat radiation or for insulation against the cooling water if the cable 24 is guided inside the water supply or discharge line.
  • the cable 24 covered with PTFE 0 can take temperatures up to 400 ° C
  • air cooling can also be provided for the cable 24.
  • the air cooling can be designed in the same way as the water cooling.
  • a protective tube is also provided for the line 24.
  • the air supply to the measuring head is designated 27.
  • all supply lines either lose their protective tubes and, like line 24, are inherently flexible or at least in a transition zone richly trained to the push rod.
  • the flexible training allows winding on hose reels.
  • Spring hose drums are preferably provided. There is a connection from the drums to the corresponding supply systems.
  • the air is extracted from a compressor installed for the pneumatic locking of the coke oven doors as soon as a solenoid valve releases the air after the push rod movement begins.
  • the evaluation unit (recorder or plotter) is put into operation.
  • a limit switch is installed on the push rod for the air extraction and the start of work of the evaluation unit, which is triggered with the first movement of the push rod to obtain a sufficiently spread diagram for the measurement accuracy.
  • the pump for the cooling water circuit is preferably operated with DC voltage (e.g. 12 V) to enable battery supply in the event of a power failure.
  • DC voltage e.g. 12 V
  • the measuring spot of the optics is 1 cm, the working range 0.9 mm wavelength. Distance changes of the optics to the wall surface, e.g. can be caused by the push rod, do not affect the measurement accuracy.

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Abstract

Zur Kontrolle und Steuerung der Beheizung von Koksöfen wird die Anordnung von Temperaturmeßgeräten am Druckkopf der zu Koksöfen gehörenden Druckstangen vorgeschlagen, wobei der Temperturmeßwert im Meßkopf in ein elektrisches Signal umgewandelt und nach Übermittlung in ein außenstehendes Aufzeichnungs-und/oder Auswertungsgerät aufgezeichnet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperaturmessung von Koksofenkammerwänden. Die Temperatur der Koksofenkammerwände bestimmt den Verkokungsvorgang. Die Koksofenkammerwände werden über benachbarte Heizwände aufgeheizt, wobei die großen Flächen der Kammerwände so beheizt werden müssen, daß ein gleichmäßig ausgegarter Koks anfällt. Gleichmäßig ausgegarter Koks hat überall den gleichen Restgehalt an flüchtigen Bestandteilen. Voraussetzung dafür ist, daß jeder Stelle der Kammerwand die dem Wärmebedarf dieser Stelle entsprechende Wärmemenge durch die Verbrennung der Heizgase zugeführt wird. Die Heizgase werden in der Heizwand durch Heizzüge in senkrechter Richtung von unten nach oben geführt und verbrennen zum Teil in unterschiedlicher Höhe des Heizzuges unter Luftüberschuß. Durch die Unterteilung der Heizwände in eine große Zahl von Heizzügen wird erreicht, daß die großen Gasmengen geregelt und über die ganze Heizwand richtig verteilt geführt werden. Die Heizzüge dienen dazu, die zuzuführenden Wärmemengen in der Längsrichtung der Heizwand entsprechend dem infolge der Konizität der Ofenkammern zur Koksseite hinsteigenden Wärmebedarf zu dosieren (horizontale Verteilung). Wichtig ist außerdem, daß in jedem Heizzug in senkrechter Richtung die Wärmeintensität gleichmäßig verteilt ist.
  • Weitere wesentliche Maßnahmen zur Sicherstellung einer gleichmäßigen Beheizung ergeben sich aus der Art des für die Beheizung verwendeten Brennstoffes. Schwachgasflammen, die lang und nicht leuchtend sind, fördern eine gleichmäßige Beheizung. Starkgas hat dagegen eine kurze leuchtende Flamme, so daß die Wärmeverteilung ungleichmäßig wird. Die Beheizung mit Starkgas erfordert daher verschiedene Maßnahmen zur Vergleichmäßigung der Beheizung. Dazu gehören unter anderem eine Verteilung der Gasdüsen in den einzelnen Zügen auf verschiedene Höhen, Zumischung inerter Gase (Abgase) zu den Verbrennungsgasen oder stufenweise Zuführung der Verbrennungsluft. Ferner bedingen die verschiedenartigen Zuführungen der bekannten Koksofenbauarten eine Anzahl besonderer Maßnahmen zur gleichmäßigen Beheizung; z.B. ; wird das Heizgas bei kopfbeheizten äfen aus Sammelleitungen zugeführt, die an der Vorderseite der Öfen, den Ofenköpfen, verlaufen. Starkgas fließt in Verteilungskanäle, die zwischen der Ofenkammer und dem dazugehörigen Regenerator liegen, und verteilt sich von hier auf die einzelnen Heizzüge. Die für jeden Heizzug erforderliche Gasmenge wird durch kalibrierte Steindüsen in der Brennerebene eingestellt.
  • i Andere Besonderheiten ergeben sich bei Koksöfen mit z.B. Zwillingszugsystemen oder sogenannten Gruppenzugöfen.
  • Bei allen Koksöfen erfolgt die Beheizungskontrolle in der Regel durch die Messung der Düsensteintemperatur in den Heizzügen der Heizwand, also auf der der Einsatzkohle abgewandten Seite der Kammerwand. Diese Messung erfolgt mit Pyrometer durch Bedienungsleute und ist einerseits durch einen erheblichen Arbeitsaufwand und andererseits durch eine relativ große Unschärfe bezüglich der gleichmäßigen Beheizung geprägt. Die Unschärfe resultiert aus dem Abstand der Temperaturmeßstelle von der mit der Kohle in Berührung kommenden Kammerwandfläche. Die gleichmäßige Temperatur dieser Kammerwandfläche, insbesondere auf der der Einsatzkohle zugewandten Seite, ist jedoch für die gleichmäßige Ausgarung des Kokses maßgebend. In relativ großen Abständen wird deshalb auch die Temperatur an diesen Kammerwandflächen gemessen. Das geschieht durch die Füllöcher gleichfalls mit Pyrometer, beeinträchtigt den Ofenbetrieb jedoch in ganz erheblichem Maße.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich eine Beheizungskontrolle der Kammerwände mit möglichst geringem personellem Aufwand und großer Genauigkeit mit jeder Manipulation des Ofens gekoppelt auf der der Einsatzkohle zugewandten Seite durchführen läßt.
  • Nach einem älteren Vorschlag gemäß der DE-OS 30 45 508 wird das durch mindestens ein Pyrometer mit vorgeschalteter, an der Druckstange befestigter Optik erreicht. Mit der Druckstange wird der ausgegarte Koks einer jeden Ofenkammer aus der Ofenkammer herausgedrückt. Dabei bewegt die Druckstange einen den Koks vor sich herschiebenden Schild durch die Ofenkammer und wird durch die ganze Ofenkammer hindurchbewegt. Die erfindungsgemäße Befestigung der dem Pyrometer vorgeschalteten Optik an der Druckstange bewirkt, daß die Optik sich gemeinsam mit der Druckstange durch die Ofenkammer bewegt. Auf diesem Wege erfaßt die Optik die gesamte Breite einer Kammerwandfläche. Zweckmäßigerweise ist die Optik dazu senkrecht zur Kammerwand montiert, d.h. quer zur Druckstangenlängsachse.
  • Vorzugsweise wird mittels verschiedener Pyrometer und vorgeschalteter Optiken zugleich die Temperatur an beiden einander gegenüberliegenden Ofenkammerwandflächen gemessen. Das geschieht dann mit ortsfest installierten Optiken. Wahlweise kann jedoch auch eine bewegliche Optik eingesetzt werden, die in Intervallen gegen jede der gegenüberliegenden Ofenkammerwandflächen geschwenkt wird und nach jedem Schwenkvorgang eine Temperaturmessung erlaubt. Dadurch ent-; stehen Temperaturmeßstellen an jeder Ofenkammerwand, die entsprechend dem Schwenkvorgang einen Abstand voneinander aufweisen. Nach dem älteren Vorschlag ist der Schwenkvorgang so gewählt, daß der Abstand zwischen zwei benachbarten Temperaturmeßstellen an einer Ofenkammerwandfläche das Maß der Teilung der Heizzüge der zugehörigen Heizwand nicht überschreitet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des älteren Vorschlages sind für jede Ofenkammerwandfläche jeweils zwei Pyrometermeßstellen mit zugehöriger Optik annähernd in einem Abstand an der Druckstange befestigt, der gleich der Höhe des Kohlebesatzes ist, so daß die Temperatur am oberen und unteren Ende der Ofenkammerwandfläche gemessen wird. Das ist vor allem für Koksöfen mit senkrecht von unten nach oben durch die Heizzüge geführten Heizgasen vorgesehen, um einen unerwünschten Temperaturabfall in vertikaler Richtung an den Ofenkammerwandflächen zu messen.
  • Wahlweise ist anstelle der beiden für jede Ofenkammerwandfläche vorgesehenen ortsfesten Pyrometer auch ein in vertikaler Richtung mit der Optik bewegbares Pyrometer vorgesehen oder es treten zusätzlich zu den beiden für jede Ofenkammerwandfläche vorgesehenen ortsfesten Pyrometern noch weitere Pyrometermeßstellen mit Optik hinzu. Die in vertikaler Richtung bewegliche Optik ermöglicht beliebig viele Meßpunkte in vertikaler Richtung. Desgleichen lassen sich eine Vielzahl gewünschter Meßpunkte in vertikaler Richtung mit einer entsprechenden Vielzahl ortsfester Optiken erzielen.
  • Die Optik soll nach dem älteren Vorschlag aus einem von einem Kühlmantel umschlossenen Lichtleiterkabel mit vorgeschaltetem Quarzfenster bestehen. Das Quarzfenster ist bereits von sich aus hitzebeständig und kann durch ein Vorziehen des Kühlmantels noch zusätzlich gegen unerwünschte Wärmeeinwirkung geschützt werden. Der Kühlmantel ist in seiner einfachsten Ausführung lediglich als hitzebeständiger Mantel ausgelegt. Darüber hinaus besitzt der Kühlmantel vorzugsweise eine Wasserkühlung oder Luftkühlung. Im Falle der Luftkühlung ergeben sich weitere Vorteile, wenn die dem Kühlmantel zugeführte Luft zumindest teilweise am Quarzfenster gegen das Quarzfenster wieder austritt. In diesem Fall bewirkt die austretende Kühlluft zugleich eine Kühlung des Quarzfensters und dessen Freibleiben von Staub bzw. Kohlepartikeln. Im übrigen läßt sich einer denkbaren Verschmutzung der Quarzfenster mit der Auslegung der Pyrometer als Quotientenpyrometer Rechnung tragen.
  • Der ältere Vorschlag geht demnach davon aus, die Wärmestrahlung über das Lichtleiterkabel aus dem Koksofen heraus zuleiten und das Pyrometer in jedem Fall so anordnen zu können, daß es nicht mit der Ofenatmosphäre in Berührung kommt.
  • Nach der vorliegenden Erfindung soll die Wärmestrahlung unmittelbar an der Druckstange in Meßsignale umgewandelt werden, d.h. die von der Optik am Druckkopf aufgenommene ¦ Wärmestrahlung wird statt über Lichtleiterkabel direkt am Meßkopf in ein elektrisches Stromsignal transformiert. Dabei wird vorzugsweise ein Vorverstärker zwischengeschaltet. Das Stromsignal wird über flexible Kabel zur Auswertungseinheit geleitet und dort in ein Schreiberdiagramm umgesetzt. Der nahe am Druckkopf der Druckstange installierte Meßkopf besteht in dieser Ausführung aus der Optik, dem Vorverstärker sowie einem Temperaturfühler für die Temperatur im Meßkopf, mit dem bei Überschreiten vorgege- i bener zulässiger Temperaturgrenzwerte ein Alarmsignal ausgelöst wird. Der gesamte Meßkopf wird ständig mit Wasser gekühlt. Das Wasser wird aus einem Vorratsbehälter mit einer Pumpe abgezogen und nach Durchfluß durch die Meßeinrichtung über Luftkühler im Kreislauf geführt. Die Zuführungs- und Abflußleitungen für das Kühlwasser zur Kühlung der elektrischen Leitung sind erfindungsgemäß entweder neben dieser angeordnet oder umschließen die elektrische Leitung in dem der Ofenatmosphäre ausgesetzten Teil.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Darstellung des Quotientenpyrometers nach dem älteren Vorschlag,
    • Figur 2 ein Blockschaltbild für das Quotientenpyrometer gemäß Figur 1 und
    • Figur 3 eine erfindungsgemäße Optik mit an der Druckstange angeordnetem Umformer für die aufgenommene Strahlung.
  • Nach Figur 1 sind an einer nicht dargestellten Druckstange vier Pyrometer mit vorgeschalteter Optik befestigt. Die Verbindung zur Druckstange wird bevorzugt über Distanzstücke mit geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Bei Druckstangen in Hohlraumkonstruktion kann das Lichtleiterkabel auch in der Druckstange geführt werden. Jeweils zwei Pyrometer mit vorgeschalteter Optik liegen einander beiderseits an der Druckstange gegenüber und sind mit ihrer Optik voneinander weg und senkrecht von der Druckstange weg gegen die Vertikalebene der Koksofenkammern gerichtet. Jeweils zwei einander gegenüberliegende Paare von Quotientenpyrometern und Optiken sind in vertikalem Abstand voneinander an der Druckstange befestigt, so daß eine nachfolgende Temperaturmessung an den oberen und unteren Enden der Ofenkammerwandflächen stattfindet.
  • Jedes Pyrometer ist als Quotientenpyrometer 1 ausgelegt. Als Optik besitzt jedes Quotientenpyrometer 1 einen Glas- faserlichtleiter 2 mit vorgeschaltetem Fenster 3, das aus Quarz oder einem anderen hitzebeständigen, durchsichtigen Material besteht.
  • Jedes Quotientenpyrometer ist an dem dem Schild abgewandten Ende der Druckstange befestigt. Der Lichtleiter 2 ist so lang ausgelegt, daß das vordere Ende des Lichtleiters 2 mit dem Fenster 3 dicht hinter dem Schild am vorderen Ende der Druckstange endet. Der Lichtleiter 2 besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten Glasfaserkabeln, die jeweils einen inneren Durchmesser von ca. 1 mm haben und an denen das Fenster 3 angeklebt ist. Im Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl der Glasfaserkabel fünf. Statt der fünf Glasfaserkabel mit ca. l mm kann auch ein einzelnes Glasfaserkabel mit 5 mm Innendurchmesser verwendet werden. Die fünf Glasfaserkabel erlauben gegenüber dem einzelnen, dickeren Glasfaserkabel eine bessere Kühlung.
  • Die Glasfaserkabel sind flexibel und lassen ohne weiteres eine Abwinklung des vorderen, am Schild angeordneten Endes zu. In der Zeichnung ist der Lichtwellenleiter vereinfacht ohne Abwinklung dargestellt. Die Abwinklung dient dazu, bei einer nachfolgenden Temperaturmessung an einer Ofenkammerwandfläche die senkrecht von dieser Ofenkammerwandfläche ausgehenden Strahlen zu messen.
  • 0 Das Quarzfenster läßt eine Temperaturbelastung von 400 C zu. Es ist 3 bis 10 cm dick und läßt sich mit ausreichender Sicherheit mit Klebern an dem Lichtleiter 2 verkleben; 0 die Kleber müssen bis zu 300 C temperaturbeständig sein. Die Lichtleiter sind mit Hytrel ummantelt, das von sich aus einer Temperaturbelastung bis ca. 150 C standhält, ohne daß die innenliegenden Glasfaserkabel dadurch beeinträchtigt werden. Darüber hinaus ist ein Kühlmantel aus VA-Stahl vorgesehen. Der Kühlmantel 4 erstreckt sich über die ganze Länge,mit der der Lichtleiter 2 beim Drücken des Kokses gemeinsam mit der Druckstange in die Koksofenkammer hineinbewegt wird. Der Kühlmantel 4 besitzt ein Innenrohr 5 geringeren Durchmessers, so daß zwischen dem Lichtleiter 2 und dem Innenrohr 5 ein Abstand und zwischen dem Innenrohr 5 und dem Außenmantel des Kühlmantels 4 ein Abstand besteht, der die Zuführung eines Kühlmediums, im Ausführungsbeispiel Wasser, durch eine Zuflußöffnung 6 und ein Abfließen durch einen Abfluß 7 ermöglicht. Die Zuführung 6 mündet an dem Innenrohr und zwingt das Kühlwasser, zunächst an dem Lichtleiter 2 entlangzuströmen, bis es am Fenster 3 aus dem Innenmantel 5 austreten und am Außenmantel des Kühlmantels 4 entlang zum Abfluß 7 strömen kann.
  • Der Kühlmantel 4 ist über das Fenster 3 hinaus, wie mit 8 bezeichnet, vorgezogen und gewährt dadurch eine besondere Kühlung des Fensters 3.
  • In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kühlmantel 4 ohne Innenrohr 5 und Abfluß 7 vorge- sehen. Durch den Zufluß 6 wird dann Luft oder ein anderes gasförmiges Kühlmittel zugeführt, das an dem am Fenster 3 vorgezogenen Ende des Kühlmantels gegen das Fenster durch nicht dargestellte Austrittsöffnungen austritt. Das be- wirkt eine ständige Reinigung des Fensters, d.h. Freihalten des Fensters von Verschmutzung und eine gleichzeitige Kühlung des Fensters.
  • Zum Korrosionsschutz ist der Kühlmantel mit einer Binde j aus ZrO2 bzw. Asbest oder einem anderen geeigneten Material auf Keramikbasis 14 versehen.
  • Falls erforderlich kann sowohl in einen Mantel Luft für die Spülung des Fensters und Kühlwasser in einen zweiten Mantel wie beschrieben aufgegeben werden.
  • Wegen der rauhen Einsatzbedingungen des Kokereibetriebes ist das fensterseitige Ende der Optik zusätzlich mit Seitenblechen gegen seitliche mechanische Einwirkungen geschützt. Ferner ist der Lichtleiter 2 am meßumformerseitigen Ende, d.h. an dem dem Quotientenpyrometer 1 zuge- wandten Ende, mit einer optischen Kupplung versehen, so daß der Lichtleiter bei etwaiger Beschädigung leicht ausgetauscht werden kann. Das Austauschen des Lichtleiters bedingt eine entsprechend lösbare Verbindung im Kühlmantel und/oder eine lösbare Verbindung des Kühlmantels 4 an der Druckstange. Das Quotientenpyrometer 1 ist fest an der Druckstelle montiert und für Meßwellenlängen 0,7 bis 1,4 µ für Temperaturbereiche zwischen 650 und 1400 C oder 800 und 1800 C ausgelegt. Quotientenpyrometer sind optische Temperaturmeßgeräte, bei denen die Temperaturmessung auf zwei eng beieinanderliegenden Wellenlängen erfolgt, aus deren Meßgrößen der Quotient gebildet wird. Dadurch wird der durch den Emissionsfaktor bedingte Anzeigefehler erheblich reduziert. Außerdem werden Einflüsse durch Verunreinigungen der Optik, d.h. des Fensters 3, Wasserdampf und ähnliches weitgehend ausgeschaltet.
  • Das Quotientenpyrometer 1 wird in Zeitintervallen von einem Zeitrelais 9 in Gang gesetzt. Die Steuerung des Zeitrelais erfolgt über die Stromaufnahme beim Druckvorgang, d.h. Koksdrücken. Die sich aus der intervallmäßigen Temperaturmessung ergebenden Meßwerte werden mit einem Schreiber 10 aufgezeichnet.
  • Zeitrelais 9 und Schreiber 10 sind ortsfest gegenüber der bewegbaren Druckstange montiert. Die notwendige Wirkverbindung mit dem Quotientenpyrometer 1 wird durch flexible Leitungen 11 mit nicht dargestellter Aufspulautomatik erreicht. Der Schreiber 10 ist im Führerstand der nicht dargestellten Druckmaschine angeordnet.
  • Bei jedem Druckvorgang erfolgt mit Beginn der Stromaufnahme mit den vom Zeitrelais gegebenen Intervallen eine berührungslose Oberflächentemperaturmessung durch jedes Quotientenpyrometer 1. Die Oberflächentemperaturen der Wände lie- gen in der Regel zwischen 1000 und 1300 C. Im Ofen selbst herrschen Temperaturen zwischen 900 und 1100 C. Das Pyrometer 1 ist auf die von den Koksofenwänden abgehende Strahlung geeicht. Das geschieht mit Hilfe eines Körpers bekannter Strahlung. Dieser Eichvorgang wird auch als Kalibrieren der Meßvorrichtungen bezeichnet.
  • Die im Pyrometer 1 gemessenen Temperaturwerte fallen in Form von Spannungswerten an und werden in einem Wandler 12 in Amperewerte umgesetzt. Der Ausgang des Wandlers beträgt zwischen 0 und 20 mA.
  • Die Ausgangswerte gehen in den Drucker 10, der mit Wechselstrom (220 V, 50 Hz) betrieben wird. In den Stromkreis mit dem Pyrometer sind zwischen Drucker 10 und Wandler 12 das Zeitrelais 9 als Impulsgeber und ein Relais 13 geschaltet. Das Relais 13 wird bei der Stromaufnahme mit Beginn des Druckvorganges geschlossen. Das Relais 13 wird mit Wechselstrom (24 V, 50 Hz) betrieben; mit dem gleichen Strom wird das Zeitrelais 9 betrieben, das als Impulsgeber mit einem Bereich zwischen 0 bis 20 Sekunden arbeitet und im Ausführungsbeispiel auf zwei Sekunden eingestellt ist.
  • Mit jedem einzelnen Druckvorgang wird durch die erfindungsgemäße Temperaturmessung ein Temperaturprofil aufgenommen, d.h. die Überprüfung der Beheizung erfolgt an der mit der Kokskohle in Berührung kommenden Koksofenkammerfläche und ist infolgedessen sehr viel intensiver als bei üblichen Messungen. Jede Manipulation an jedem einzelnen Ofen wird von der Aufnahme des Temperaturprofiles begleitet. Die Unsicherheiten früherer manueller Messung in der Genauigkeit und in der Folge der Messungen werden ausgeschaltet. Genauigkeit und Schnelligkeit der Messungen sind extrem hoch. Es wird mit Hilfe des Druckers ein Diagramm ausgeworfen, das der Beheizungsmeister sofort und unmittelbar für die Überprüfung und Durchführung von Korrekturen verwenden kann. Durch maschinelle Temperaturmessung fallen eine Reihe manueller Tätigkeiten weg und tritt ein bedeutender Rationalisierungseffekt ein.
  • Figur 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Meßkopf, der aus einer Optik 20 und einem Wandler 21 für aufgenommene Wärmestrahlung besteht. Der Meßkopf ist so am Druckkopf der Druckstange angeordnet, daß sein Fenster 22 der Optik 20 in gleicher Weise Wärmestrahlung wie das Fenster 3 nach den Figuren 1 und 2 aufnimmt. Die Optik 20 konzentriert die durch das Fenster 22 fallende Wärmestrahlung auf den Wandler 21, der in beliebiger Weise als Temperaturfühler ausgebildet ist. Das kann in Form eines Quotientenpyrometers oder auch in einfacher Form eines Thermoelementes der Fall sein. Der Wandler 21 setzt die aufgenommene Wärmestrahlung in ein Stromsignal um, das in einem Vorverstärker 23 verstärkt wird, der in dem Meßkopf angeordnet ist. Das so verstärkte Stromsignal wird über ein Kabel 24 einer Signalaus-! wertung zugeführt, die in gleicher Weise wie die nach Figur 2 arbeitet. Zu der nicht dargestellten Auswertungseinheit gehört u.a. ein Schreiberdiagramm. Der erfindungsgemäße Meßkopf besitzt ferner einen Temperaturfühler für die Temperatur im Meßkopf, mit dem bei Überschreiten vorgegebener zulässiger Temperaturgrenzwerte ein Alarm ausgelöst wird.
  • Der gesamte Meßkopf wird ständig mit Wasser gekühlt. Das Wasser wird aus einem Vorratsbehälter mit einer Pumpe abgezogen und nach Durchfluß durch den Meßkopf über Luftkühler im Kreislauf geführt. Der Wasserumlauf beträgt etwa ! 100 1/min. Die Wasserzuführung im Meßkopf ist mit 25 be- ; zeichnet. Die Zuführungsleitung und Abflußleitung für das Kühlwasser ist im Bereich der Druckstange mit einem korrosionsbeständigen Mantel aus VA-Stahl versehen. Die Zuführungs- und Abflußleitung für das Kühlwasser wird an der Druckstange entlang zum Meßkopf geführt.
  • Zusätzlich zur Wasserkühlung ist eine Luftkühlung am Meßkopf vorgesehen. Die Luft tritt aus einer Ringdüse 26 am Fenster 22 aus und kühlt bzw. reinigt zugleich das Fenster 22 von Staub und Verunreinigung. Die Luftleitung ist gemein sam mit der Wasserzuführungs- und Abflußleitung an der Druckstange verlegt.
  • Als vierte Leitung ist ein sechsadriges elektrisches Kabel zum Meßkopf geführt, das die Versorgung des Verstärkers 23 zur Aufgabe hat und das Meßsignal sowie das Signal des Temperaturfühlers im Meßkopf aufnimmt. Das Kabel 24 ist flexibel ausgebildet, zugleich gepanzert bzw. mit PTFE (Polytetrafluoräthylen) umhüllt. Die Panzerung dient zur Wärmeisolierung, wenn die Leitung 24 unmittelbar der Wärmestrahlung ausgesetzt ist bzw. zur Isolierung gegen das Kühlwasser, wenn das Kabel 24 innerhalb der Wasserzuführungs- oder Abführungsleitung geführt ist. Das mit PTFE 0 umhüllte Kabel 24 kann Temperaturen bis zu 400 C aufnehmen
  • Anstelle der Kühlung mittels des für den Meßkopf bestimmten Kühlwassers kann auch eine Luftkühlung für das Kabel 24 vorgesehen sein. Die Luftkühlung kann in gleicher Weise wie die Wasserkühlung ausgebildet sein.
  • Bei separater Anordnung der Leitung 24 an der Druckstange ist für die Leitung 24 gleichfalls ein Schutzrohr vorgesehen.
  • Die Luftzufuhr am Meßkopf ist mit 27 bezeichnet. Alle Zuführungsleitungen verlieren nach Verlassen der Druckstange entweder ihre Schutzrohre und sind wie die Leitung 24 von sich aus flexibel oder aber zumindest in einem Übergangsbereich zur Druckstange flexibel ausgebildet. Die flexible Ausbildung erlaubt eine Aufwicklung auf Schlauchtrommeln. Vorzugsweise sind Federschlauchtrommeln vorgesehen. Von den Trommeln besteht eine Verbindung zu entsprechenden Versorgungsanlagen.
  • Die Luft wird einem für die pneumatische Verriegelung der Koksofentüren installierten Kompressor entnommen, sobald ein Magnetventil die Luft nach Beginn der Druckstangenbewegung freigibt.
  • Mit Beginn der Druckstangenbewegung wird die Auswertungseinheit (Schreiber oder Plotter) in Betrieb gesetzt. Für die Luftentnahme und den Arbeitsbeginn der Auswertungseinheit ist an der Druckstange ein Endschalter installiert, der mit der ersten Bewegung der Druckstange ausgelöst wird, Ein zweiter Endschalter spricht an, sobald die Druckstange unmittelbar vor dem Kokskuchen steht und verlangsamt durch ein Signal die Schreibervorschubgeschwindigkeit, um ein für die Meßgenauigkeit ausreichend gespreiztes Diagramm zu erhalten.
  • Die Pumpe für den Kühlwasserkreislauf wird vorzugsweise mit Gleichspannung (z.B. 12 V) betrieben, um bei Stromausfall eine Batterieversorgung zu ermöglichen.
  • Der Meßfleck der Optik beträgt 1 cm, der Arbeitsbereich 0,9 mm Wellenlänge. Distanzänderungen der Optik zur Wandoberfläche, die z.B. durch die Druckstange verursacht werden können, beeinflussen die Meßgenauigkeit nicht.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Temperaturmessung von Koksofenkammern, gekennzeichnet durch einen an der Druckstange befestigten Meßkopf mit integriertem Wandler (21).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf mit einer Wasserzuführung (25) und einer Luftzuführung (27) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitung (25) und/oder Luftleitung (27) zu- gleich als Kühlung für das zum Meßkopf führende Stromkabel (24) ausgebildet ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0133175A3 (de) * 1983-07-19 1986-05-14 CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Verfahren zur Kontrollierung der Heizung von Koksöfen
GB2188721A (en) * 1986-04-04 1987-10-07 British Steel Corp Roll temperature measurement
US4780832A (en) * 1984-08-22 1988-10-25 Rolls-Royce Plc Radiation probe and method of use
DE102005020328A1 (de) * 2005-04-30 2006-11-09 Rag Aktiengesellschaft Temperaturmessung in Verkokungsöfen

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE897330A (fr) * 1983-07-19 1984-01-19 Centre Rech Metallurgique Procede de controle du chauffage des fours a coke
DE3347244A1 (de) * 1983-12-28 1985-07-11 Dr. C. Otto & Co Gmbh, 4630 Bochum Verfahren zum betrieb einer koksofenbatterie
JPS62203071A (ja) * 1986-03-03 1987-09-07 Agency Of Ind Science & Technol 赤外センサ装置
GB8909667D0 (en) * 1989-04-27 1989-06-14 Coal Industry Patents Ltd Optical probes for fluidised beds
DE4039007A1 (de) * 1989-12-06 1991-06-13 Hitachi Ltd Infrarottemperaturmessgeraet, eichverfahren fuer das geraet, infrarottemperaturbildmessmethode, geraet zur messung desselben, heizgeraet mit messgeraet, verfahren zur steuerung der erwaermungstemperatur, und vakuumbedampfungsgeraet mit infrarotem temperaturmessgeraet
DE4138308C2 (de) * 1991-11-21 1995-02-23 Veba Kraftwerke Ruhr Hochtemperaturmeßeinrichtung
US5372618A (en) * 1992-12-30 1994-12-13 Combustion Engineering, Inc. Temperature measuring device for a gasifier
US6370486B1 (en) 1999-01-15 2002-04-09 En'urga Inc. System and method for determining combustion temperature using infrared emissions
US6354733B2 (en) 1999-01-15 2002-03-12 Ametex, Inc. System and method for determining combustion temperature using infrared emissions
WO2000041512A2 (en) * 1999-01-15 2000-07-20 Ametek Aerospace Products, Inc. System and method for determining combustion temperature using infrared emissions
DE10307593A1 (de) * 2002-03-18 2003-10-16 Mannesmann Roehren Werke Ag Verfahren zur Erfassung der Kammerwandtemperatur in Kokereianlagen
US6909495B2 (en) * 2002-08-13 2005-06-21 Diamond Power International, Inc. Emissivity probe
JP4026529B2 (ja) * 2003-04-10 2007-12-26 東京エレクトロン株式会社 シャワーヘッド構造及び処理装置
US7648927B2 (en) * 2005-06-21 2010-01-19 Applied Materials, Inc. Method for forming silicon-containing materials during a photoexcitation deposition process
CN102277180B (zh) * 2010-06-08 2013-06-26 上海梅山钢铁股份有限公司 一种分格蓄热室焦炉加热系统温度测量装置的安装结构
CN114252302A (zh) * 2021-11-22 2022-03-29 五冶集团上海有限公司 一种干熄焦炉斜道区在线测温及气体取样装置和方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2814953A (en) * 1955-01-10 1957-12-03 Ambrose J Callaghan Temperature measuring devices for furnaces and mounting therefor
NL125789C (de) * 1958-09-06
US3101618A (en) * 1960-11-15 1963-08-27 Leeds & Northrup Co Rotary kiln shell temperature scanning system
DE1225143B (de) * 1962-10-18 1966-09-22 Gewerk Auguste Victoria Verfahren zur Bestimmung und Anzeige der Betriebstemperatur der Kammerwandungen von Koksoefen
DE1473305A1 (de) * 1964-06-05 1969-04-10 Polysius Gmbh Einrichtung zur Temperaturmessung in einem Drehrohrofen
US3577784A (en) * 1968-12-30 1971-05-04 Koppers Co Inc Method and apparatus for measuring coke oven flue wall temperatures
US3501380A (en) * 1968-12-30 1970-03-17 Koppers Co Inc Method and apparatus for measuring the temperature of coke oven walls
US3805072A (en) * 1969-09-18 1974-04-16 Saint Gobain Method and apparatus for determining the location of the edge of a ribbon of glass under production in a metal flotation furnace
DE2141711C2 (de) * 1971-08-20 1973-09-27 Hoesch Werke Ag, 4600 Dortmund Vorrichtung zur Lichtsignal-Fortleitung
US3998616A (en) * 1975-02-03 1976-12-21 Ppg Industries, Inc. Manufacture of flat glass having controlled width and nip width
JPS5835555B2 (ja) * 1978-01-30 1983-08-03 新日本製鐵株式会社 コ−クス炉炭化室壁温度測定方法
US4344819A (en) * 1980-06-23 1982-08-17 Bethlehem Steel Corporation Method of determining coke level
DE3104258A1 (de) * 1981-02-07 1982-10-21 Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen Vorrichtung zur messung von temperaturen in druckreaktoren
US4435093A (en) * 1981-12-08 1984-03-06 Bethlehem Steel Corporation Pyrometer with sighting window cleanliness monitor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0133175A3 (de) * 1983-07-19 1986-05-14 CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Verfahren zur Kontrollierung der Heizung von Koksöfen
US4780832A (en) * 1984-08-22 1988-10-25 Rolls-Royce Plc Radiation probe and method of use
GB2188721A (en) * 1986-04-04 1987-10-07 British Steel Corp Roll temperature measurement
DE102005020328A1 (de) * 2005-04-30 2006-11-09 Rag Aktiengesellschaft Temperaturmessung in Verkokungsöfen
DE102005020328B4 (de) * 2005-04-30 2008-04-30 Rag Aktiengesellschaft Temperaturmessung in Verkokungsöfen mittels einer Wärmebildkamera und Steuerungsvorrichtung hierfür

Also Published As

Publication number Publication date
DE3148314A1 (de) 1983-06-09
US4580908A (en) 1986-04-08
WO1983002156A1 (fr) 1983-06-23
JPS58502063A (ja) 1983-12-01
IN158142B (de) 1986-09-13
DE3148314C2 (de) 1989-07-13
EP0081219A3 (de) 1983-07-20

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